Hidráulica
Código
10433
Unidade Orgânica
Faculdade de Ciências e Tecnologia
Departamento
Departamento de Ciências e Engenharia do Ambiente
Créditos
6.0
Professor responsável
António Pedro de Nobre Carmona Rodrigues
Horas semanais
6
Língua de ensino
Português
Objectivos
Proporcionar aos alunos conhecimentos no domínio da análise dimensional, da hidrostática, dos escoamentos em pressão, das características e condições de funcionamento de máquinas hidráulicas, dos escoamentos através de orifícios e descarregadores e dos escoamentos com superfície livre. No final da unidade curricular os alunos devem ter adquirido as seguintes competências:
• Domínio do cálculo da impulsão hidrostática sobre diferentes superfícies.
• Domínio dos conceitos fundamentais da hidrocinemática e da hidrodinâmica (pressões, velocidades médias, forças, tensões e balanços de energia).
• Domínio do cálculo hidráulico em regime permanente de instalações em pressão.
• Compreensão dos conceitos básicos de escoamentos variáveis em pressão (golpe de aríete e oscilação em massa).
• Compreensão da escolha e do funcionamento de bombas e turbinas.
• Domínio da determinação da capacidade de vazão em orifícios e descarregadores.
• Domínio do cálculo de regolfos em regime permanente e em canais com fundo fixo.
Pré-requisitos
Frequência obrigatória das aulas práticas (mínimo de 2/3).
Realização de 4 trabalhos de laboratório e entrega dos respectivos relatórios.
Conteúdo
1. Propriedades dos fluidos.
2. Hidrostática: pressão e impulsão hidrostática.
3. Hidrocinemática: linhas de escoamento e caudal.
4. Hidrodinâmica: leis de conservação da massa, da energia e da quantidade de movimento.
5. Leis de resistência dos escoamentos: escoamentos laminares e turbulentos.
6. Escoamentos permanentes em pressão.
7. Escoamentos variáveis em pressão: choque hidráulico e oscilação de massa.
8. Turbomáquinas hidráulicas: escolha e diagramas em colina de bombas.
9. Escoamentos por orifícios e descarregadores
10. Escoamento com superfície livre: energia específica; tipos de escoamento; quantidade de movimento total; regolfo; ressalto hidráulico.
Bibliografia
1. Lencastre, A. (1983). “Hidráulica Geral”, Hidroprojecto, Lisboa.
2. Manzanares A. (1980). “Hidráulica Geral”, TÉCNICA, A.E.I.S.T., Lisboa.
3. Quintela, A. (1981). “Hidráulica”, Fundação Calouste Gulbenkian, Lisboa. Gulbenkian, Lisboa, 1981.
4. Chow, V.T. (1959). “Open Channel Hydraulics”, McGraw-Hill.
5. Evett, J.B., Liu, C. (1988). "2500 solved problems in Fluid Mechaniscs and Hydraulics", McGraw-Hill.
Método de ensino
Aulas teóricas: apresentação verbal das matérias leccionadas, preferencialmente ilustradas com fotografias e descrições de exemplos reais e representativos da aplicação das matérias leccionadas.
Aulas práticas: resolução de exercícios sobre as matérias leccionadas; exercícios no Laboratório de Hidráulica, com apresentação e utilização de modelos físicos a escala reduzida, representativos e ilustrativos das leis fundamentais da hidráulica leccionadas.
Método de avaliação
A avaliação é de 0 a 20 valores sendo composta por duas componentes de avaliação: Teórico-Prática (TP) e Laboratorial. Para aprovação é necessária a obtenção de Frequência.
A Frequência é obtida com com a presença em 2/3 das aulas práticas e com a realização de 4 trabalhos de laboratório. A Frequência é válida durante 1 ano.
Componente Teórico-prática tem dois elementos de avaliação: Teste 1 (T1) e Teste 2 (T2). Esta componente pode ser substituída por exame. Ambos os testes são avaliados de 0 a 20 valores e cada teste corresponde a 40% da nota final (NF). A aprovação na unidade requer que a média das avaliações dos dois testes seja igual ou superior a 9,5 valores.
Componente Laboratorial: consiste na realização de quatro trabalhos de laboratório e apresentação dos respectivos relatórios (4 elementos de avaliação). Cada elemento corresponde a 5% da NF da unidade curricular. Os trabalhos são avaliados de 0 a 20 valores (TP1; TP2; TP3; TP4). A componente laboratorial é obrigatória para obtenção de frequência.
Os resultados de cada elemento e de cada componente de avaliação são arredondados à primeira casa decimal.
A aprovação na unidade curricular requer avaliação positiva (>=9.5 valores) em cada uma das componentes (teórica e laboratorial).
A NF é então calculada de acordo com :
NF = T1 x 0,4 + T2 x 0,4 + TP1 x 0,05 + TP2 x 0,05 + TP3 x 0,05 + TP4 x 0,05.